DE2703550B1 - Elektrischer Schalter - Google Patents
Elektrischer SchalterInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem ersten feststehenden Schaltstück und
einem zweiten im Verlauf der Ausschalthandlung zwischen einer diesem Schaltstück nahen Löschstellung
und einer davon entfernten Trennstellung bewegbaren Überbrückungs-Schaltstück, die zur Abfuhr von Schaltgasen
hohl ausgebildet und durch ein drittes bewegliches rohrförmiges Schaltstück in der Einschaltstellung
verbunden sind, und mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung zur Erzeugung einer auf den Lichtbogen
einwirkenden Löschmittelströmung.
Bei einem derartigen Schalter mit Doppeldüsenanordnung ist die Löschgasströmung durch den Gasdurchsatz
beider Düsen bestimmt Die auf die Düsen gerichtete Radialströmungskomponente, die den Lichtbogen
bebläst ist um so stärker, je dichter die Düsenöffnungen beieinanderstehen, d.h. eng benachbarte
Düsen ermöglichen die Abschaltung höherer Ströme. Andererseits muß der geöffnete Schalter
Schalt- und Blitzstoßspannungen sowie höhere Wechselspannungen (verkettete Spannung, Phasenopposition)
sicher beherrschen, die wesentlich Ober dem Scheitelwert der Nennspannung liegen können. Hierzu
ist ein möglichst weiter Abstand der Düsen günstig, s Diese beiden hinsichtlich des Düsenabstandes einander
widersprechenden Forderungen nach hoher Spannungsfestigkeit und großem Abschaltstrom werden
durch die Verschiebung einer der Düsen zwischen einer Löschstellung und einer Trennstellung erfüllt
Die aus der DE-OS 19 66 973 bekannte Schalterausführungsform
steuert die Bewegung des einen düsenförmigen Schaltstückes über einen mit dem Schalterantrieb
starr gekoppelten Umlenk-Hebeltrieb. Ein derartiges
Umlenk- oder Kniehebelgetriebe ist insbesondere für
is Leistungsschalter mit nur einer Unterbrechungsstelle
sehr aufwendig und beansprucht viel Raum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eines
Schalter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Aufwand für die Bewegungssteuerung und fur
den Raumbedarf des Antriebes gering gehalten ist
Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß du
zweite Schaltstück außerhalb der Trennstellung unter der Kraft einer Feder in der Löschsteliung gehalten ist,
aus der es im Verlauf der Ausschaltbewegung gegen die Kraft der Feder über einen Mitnehmer vom Antrieb des
beweglichen Teils der Kolben-Zylinder-Anordnung in die Trennstellung überführbar ist
Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, auf
jede Art einer Umlenkung für die Antriebsteile zu verzichten. Der Antrieb und die beweglichen Teile der
Schalteinrichtung können gleichsinnig bewegt werden. Damit lassen sich in besonders einfacher Weise
Hochspannungs-Leistungsschalter für Spannungen von 17OkV und mehr mit nur einer einzigen Unterbrechungsstelle
mit senkrecht orientierter Schaltkammer aufbauen. Der Raumbedarf derartiger Schaltgeräte ist
vergleichsweise gering.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Schaltstück als Träger für den das
bewegliche Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung bildenden Blaszylinder ausgebildet Das Schaltstück ist
dabei mit einem konischen Begrenzungsanschlag versehen, der in der Löschstellung in ein angepaßtes
ortsfestes konisches Zentrierlager eingreift Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Blaszylinder
im Verlauf der Einschaltbewegung durch das konische Zentrierlager für sein Führungsorgan (dem
zweiten Schaltstück) im wesentlichen spielfrei geführt werden kann, so daß ein Aufschlagen der das erste
Schaltstück umfassenden Öffnung des Blaszylinders auf das erste feststehende Schaltstück mit Sicherheit
vermieden ist Durch Anwendung dieser vorteilhaften Konstruktion ist es möglich, das unvermeidliche Spiel
bei der gleitbeweglichen Lagerung des zweiten Schaltstückes im Hinblick auf die Bewegung des
Blaszylinders unwirksam zu machen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das zweite Schaltstück über Gleitkontakte mit einer
ortsfesten Anschlußklemme elektrisch leitend verbunden.
Neben der weiteren Möglichkeit die Stromzuführung über das dritte bewegliche Schaltstück vorzunehmen,
ergibt sich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens, bei der das zweite Schaltstück
f>5 über Strombänder mit einer ortsfesten Anschlußklemme
elektrisch leitend verbunden ist
Es ist mit Vorteil möglich, die Feder aus normalen Federstahl, zu fertigen, wenn die Stromverbindungen
außerhalb der als Schraubenfeder ausgeführten Feder
angeordnet sind
Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung beschrieben und die Wirkungsweise
erläutert
In F i g. 1 ist ein elektrischer Schalter im Längsschnitt schematisch dargestellt Die F i g. 2 zeigt eine Einzelheit
mit einer etwas anderen Gestaltung des Schalters nach Fig. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte Schalter weist eine Schaltkammer 1 auf, die in ihrem Innenraum 2 mit einem
gasförmigen Lösch- und Isoliermittel, insbesondere Schwefelhexafluorid, unter einem Druck von beispielsweise 5 bar gefüllt ist Im Innenraum 2 der Schaltkammer 1 ist ein erstes feststehendes Schaltstück 3
angeordnet das an seiner freien Stirnseite einen aus abbrandbeständigem Material bestehenden ringförmigen Lichtbogenkontakt 4 trägt Das Lichtbogenkontaktstück ist Teil einer düsenförmigen Anordnung, die mit
dem im übrigen hohl ausgebildeten Schaltstück 3 einen Abfuhrkanal für die Schaltgase bildet.
Auf der gleichen Achse wie das Schaltstück 3 ist ein weiteres Schaltstück 5 vorgesehen, das ebenfalls ein
Lichtbogenkontaktstock 6 trägt und zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildet ist. Das Schaltstück 5 ist
mit dem Schaltstück 3 in der Einschaltstellung mittels eines rohrförmigen Oberbrückungsschaltstückes 7 elektrisch leitend verbunden. Das Schaltstück 7 wird von
einer Antriebsstange 8 bewegt die mit einem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb verbunden und über
einen Zapfen 9 im Innern 10 des rohrförmigen Schaltstückes 5 mit dem Überbrückungsschaltstück 7
starr gekoppelt ist Hierfür ist das Schaltstück 5 mit parallel zu seiner Achse verlaufenden Längsschlitzen 11
versehen. Der Zapfen 9 steht auch mit einem zylindrischen Rohr 12 in starrer Verbindung, das den
Blaszylinder einer Einrichtung zur Erzeugung einer Löschmittelströmung bildet Mit dem Blaszylinder 12
wirkt ein feststehender Kolben 13 zusammen, der sich Ober Stangen 14 an ortsfesten Teilen der Schaltkammer
1 abstützt
Die Fig. 1 läßt erkennen, daß das Schaltstück 5 gleitbeweglich gegenüber der Schaltkammer 1 in einem
Tragflansch 15 gelagert ist Das Schaltstück 5 ist damit axial verschiebbar. Es hat einen vorspringenden Ring 16,
mit dem es sich unter Zwischenlage einer Druckfeder 17
gegen den Flansch 15 abstützt. Unter der Kraft der
Feder 17 wird das Schaltstück 5 außerhalb der
Trennstellung in die strichpunktierte Lage gedrückt so daß sich der Schaltstückabstand a, die Löschdistanz,
ergibt. Die Längsschlitze 11 für den Durchtritt des Zapfens 9 sind an ihrer der Trennstrecke fernen
Begrenzung so bemessen, daß das Schaltstück 5 in der gezeichneten Lage von dem als Mitnehmer wirkenden
Zapfen 9 in die Trennstellung, die dem Abstand b entspricht, überführt ist Im Verlauf der Einschaltbewegung bewegt sich die Stange 8 und damit der Zapfen 9 in
Pfeilrichtung 18, so daß das Schaltstück 5 unter der Kraft der Feder 17 in die Löschdistanzstellung überführt
wird.
Im weiteren Verlauf der Einschaltbewegung läuft der Zylinder mit seiner Stirnfläche 19, insbesondere seiner
öffnung 20, auf das feststehende Schaltstück 3 auf.
Da das Schaltstück 5 gemeinsam mit den Stangen 14 die mechanische Führungsfunktion für den Blaszylinder
12 und das Überbrückungsschaltstück 7 ausübt, kann fertigungstechnisch unvermeidbares Spiel in der Gleitlagerung des Schaltstückes 5 dazu führen, daß der
Blaszylinder 12 und das Überbrückungsschaltstück 7 in der Ausschaltstellung nicht exakt koaxial zum Schaltstück 3 angeordnet sind. Aus diesem Grunde ist der Ring
16, wie insbesondere die F i g. 2 erkennen läßt mit einem Konus versehen, der in ein angepaßtes ortsfestes
konisches Zentrierlager 21 eingreift Da dieser Eingriff zu einem Zeitpunkt stattfindet, in dem der Blaszylinder
das feststehende Schaltstück 3 noch nicht erreicht hat ergibt sich eine selbsttätige Zentrierung des Systems.
In den beiden in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Strom von ortsfesten
Anschlußklemmen, die mit dem ortsfesten Flansch 15 verbunden sind, über Gleitkontaktstücke 22 oder über
Strombänder 23 zugeführt. Beide Stromverbindungen 22 und 23 sind außerhalb der als Schraubenfeder
ausgebildeten Feder 17 angeordnet Die Feder 17 ist damit von Wirbelströmen entlastet, so daß normaler
Federstahl verwendet werden kann.
Mit der Schalterausführungsform ist es möglich, den
Aufwand für die Bewegungssteuerung im Bereich des Antriebes 8 und den Raumbedarf für diesen Antrieb
gering zu halten.
Anstelle der anhand der F i g. 1 dargestellten Mitnehmerteile 9 und 12 ist es möglich, den Ring 16 mit einer
Anschlagschulter 24 auszustatten, die mit einem ringförmigen Mitnehmer 25 zusammenwirkt
Claims (5)
1. Elektrischer Schalter mit einem ersten feststehenden Schaltstück und einem zweiten im Verlauf
der Ausschalthandlung zwischen einer diesem Schaltstück nahen Löschstellung und einer davon
entfernten Trennstellung bewegbaren Schaltstück, die zur Abfuhr von Schaltgasen hohl ausgebildet und
durch ein drittes bewegliches rohrförmiges Überbrückungs-Schaltstück
in der Einschaltstellung verbunden sind, und mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung
zur Erzeugung einer auf den Lichtbogen einwirkenden Löschmittelströmung, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Schaltstück (5) außerhalb der Trennstellung unter der Kraft
einer Feder (17) in der Löschstellung /abgehalten ist,
aus der es (5) im Verlauf der Ausschaltbewegung gegen die Kraft der Feder (17) über einen
Mitnehmer (9, 11; 24, 25) vom Antrieb des beweglichen Teils (12) der Kolben-Zylinder-Anordnung
(12,13) in die Trennstellung l&Jüberführbar ist
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltstück (5) als
Träger für den das bewegliche Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung (12, 13) bildenden Blaszylinder
(12) ausgebildet und mit einem konischen Begrenzungsanschlag (16) versehen ist, der in der
Löschstellung (a) in ein angepaßtes ortsfestes konisches Zentrierlager (21) eingreift
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das zweite Schaltstück
(5) über Gleitkontaktstücke (22) mit einer ortsfesten Anschlußklemme (15) elektrisch leitend verbunden
ist
4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das zweite Schaltstück
(5) über Strombänder (23) mit einer ortsfesten Anschlußklemme (15) elektrisch leitend verbunden
ist
5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (17)
aus einem normalen Federstahl besteht und daß die Stromverbindung (22,23) außerhalb der als Schraubenfeder
ausgeführten Feder (17) angeordnet ist.
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